AT2074U1 - DRIVING AND STEERING A POWERED OR UNPOWERED RIGID REAR AXLE OF A COMMERCIAL VEHICLE - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlenkung und Lenkung einer starren Hinterachse eines Nutzfahrzeuges.Sie ist gekennzeichnet durch: a) eine Achsanlenkung, bestehend aus einem oberen Dreieckslenker (27) und zwei unteren Längslenkern (31, 32), die gleich ausgebildet sind und jeder derselben aus einem Basiselement (31/1, 32/1) und einer aus- und wiedereinfahrbaren Stellstange (31/2, 32/2) besteht, mit einerb) Achs-Lenkeinrichtung, durch die die Stellstangen (31/2, 32/2) der beiden Längslenker (31,32) derart steuerbar sind, daß-für Kurvenfahrt unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle die Achse (25)a) kurveninnenseitig an dem dortigen Längslenker mit seiner in eingefahrenster Position verblockten Stellstange abgestützt bleibt, aberb) kurvenaußenseitig durch Ausfahren der Stellstange nur des kurvenäußeren Längslenkers nach hinten verschoben und dabei gleichzeitig der Achskörper (26) rotatorisch verschwenkt und unten nach hinten ausgekippt wird.The invention relates to the articulation and steering of a rigid rear axle of a commercial vehicle. It is characterized by: a) an axle articulation consisting of an upper wishbone arm (27) and two lower trailing arms (31, 32), which are of the same design and each of which consists of one Base element (31/1, 32/1) and an extendable and retractable adjusting rod (31/2, 32/2) consists of a) axle steering device through which the adjusting rods (31/2, 32/2) of the two Trailing arms (31, 32) can be controlled in such a way that - for cornering below a certain speed threshold, the axle (25) a) remains supported on the inside of the trailing arm with its actuating rod blocked in the retracted position, but b) on the outside of the curve by extending the actuating rod only on the outside of the curve Trailing arm moved backwards and at the same time the axle beam (26) is pivoted and tipped backwards at the bottom.

Description

AT 002 074 UlAT 002 074 Ul

Die Erfindung betrifft eine Anlenkung und Lenkung einer angetriebenen oder nicht angetriebenen starren Hinterachse eines Nutzfahrzeuges, insbesondere Vor- oder Nachlaufachse eines Schwerlastkraftwagen.The invention relates to articulation and steering of a driven or non-driven rigid rear axle of a commercial vehicle, in particular the leading or trailing axle of a heavy goods vehicle.

Die Erfindung geht aus von der EP 0 468 567 B1. Hieraus ist ein Fahrzeug bekannt, dessen starre Hinterachse zentral rahmenfest gelagert ist und außerdem über zwei Längslenker am Fahrzeugrahmen angelenkt ist. Diese beiden Längslenker sind als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten ausgebildet, die wiederum gleichzeitig auch als Reaktionskraftelemente fungieren und dabei Brems- und Antriebskräfte abstützen sollen. Dies setzt voraus, daß die Hinterachse um das rahmenfeste Lager frei drehen kann. Dementsprechend ist auch die Steuerphilosophie für das Lenken der Hinterachse festgelegt, nämlich dergestalt, daß beide Kolben-Zylinder-Einheiten für ein Lenken der Hinterachse druckbeaufschlagt werden und zwar im Sinne einer gegenläufigen Auslenkung ihrer Kolben aus einer neutralen Mittelstellung. Diese Kolben-Mittelstellung definiert die Neutralstellung der Hinterachse für Geradeausfahrt. Dies bedeutet aber auch, daß jeder Kolben innerhalb seines Zylinders sowohl vorn als auch hinten exakt hydraulisch geregelt abgestützt sein muß, um die Geradeausfahrtlage der Hinterachse sicherzustellen. Probleme können dabei jedoch zum Beispiel bei Systemfehlern und infolge von Leckagen auftreten, was bedeutet, daß die ohnehin komplizierte Steuerhydraulik auch entsprechend aufwendig überwacht werden muß.The invention is based on EP 0 468 567 B1. From this, a vehicle is known, the rigid rear axle of which is mounted centrally on the frame and is also articulated on the vehicle frame via two trailing arms. These two trailing arms are designed as hydraulic piston-cylinder units, which in turn also function as reaction force elements and are intended to support braking and driving forces. This requires that the rear axle can rotate freely around the frame-fixed bearing. Accordingly, the control philosophy for steering the rear axle is defined, namely in such a way that both piston-cylinder units are pressurized to steer the rear axle in the sense of an opposing deflection of their pistons from a neutral central position. This piston center position defines the neutral position of the rear axle for straight-ahead driving. However, this also means that each piston within its cylinder must be supported precisely hydraulically, both at the front and at the rear, in order to ensure that the rear axle is in the straight-ahead position. However, problems can arise, for example, in the event of system errors and as a result of leaks, which means that the control hydraulics, which are in any case complicated, must also be monitored in a correspondingly complex manner.

Es ist demgegenüber daher Aufgabe der Erfindung, für eine Hinterachse eine solche Anlenkung und Lenkeinrichtung zu schaffen, die insgesamt gesehen einfacher darstellbar ist und trotzdem einen hohen Sicherheitsstandard repräsentiert. 2 AT 002 074 UlIn contrast, it is therefore an object of the invention to provide such a linkage and steering device for a rear axle which, overall, is easier to represent and nevertheless represents a high safety standard. 2 AT 002 074 Ul

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Anlenkung und Lenkung der Hinterachse mit Merkmalen der im Anspruch 1 angegebenen Art gelöst.This object is achieved by articulation and steering of the rear axle with features of the type specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of this solution are characterized in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Hinterachs-Anlenkung ist insofern kostengünstig darstellbar, weil sie lediglich eirien Dreieckslenker und zwei längenvariable Längslenker erfordert. Der hohe Sicherheitsstandard wird insbesondere dadurch gewährleistet, weil die Hinterachse für Geradeausfahrt an den beiden, in eingefahrenster Position hydraulisch auf Anschlag verblockten Längslenkern geführt ist, also keine beidseitige leckagebehaftete Abstützung wie beim Stand der Technik gemäß der EP 0 468 567 B1 vorhanden ist, und außerdem, weil auch für die Lenkung der Hinterachse diese kurveninnenseitig immer an dem in eingefahrenster Stellung verbleibenden und so quasi ein rein mechanisches kurveninneres Widerlager bildenden Längslenker abgestützt ist. Dies bedeutet auch eine vergleichsweise einfache Steuerelektronik und einfache Steuerorgane für die Betätigung der Längslenker bei trotzdem hohem Sicherheitsstandard in allen Fahrbetriebssituationen.The rear axle articulation according to the invention is inexpensive to present because it only requires one triangular link and two variable length trailing links. The high safety standard is guaranteed in particular because the rear axle for straight-ahead driving is guided on the two trailing arms which are hydraulically blocked in the retracted position, i.e. there is no leakage-prone support on both sides as in the prior art according to EP 0 468 567 B1, and also , because also for the steering of the rear axle, the inside of the curve is always supported on the trailing arm that remains in the retracted position and thus forms a purely mechanical abutment on the inside of the curve. This also means comparatively simple control electronics and simple control elements for actuating the trailing arms while maintaining a high safety standard in all driving situations.

Nachstehend ist die erfindungsgemäße Lösung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The solution according to the invention is explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments shown in the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 den Heckbereich eines Schwerlastkraftwagen in Seitenansicht, mit einer starren Hinterachse und einer Nachlaufachse, die nach erfindungsgemäßer Art angelenkt und gelenkt ist (erste Ausführungsform),1 shows the rear area of a heavy-duty motor vehicle in a side view, with a rigid rear axle and a trailing axle which is articulated and steered according to the type of the invention (first embodiment),

Fig. 2 in Draufsicht die starre Hinterachse gemäß Fig. 1 und - um 180° in derFig. 2 in plan view of the rigid rear axle according to FIG. 1 and - by 180 ° in the

Zeichenebene gedreht hierzu - die zugehörige Nachlaufachse von unten,Drawing plane rotated for this purpose - the associated trailing axis from below,

Fig. 3 die Darstellung gemäß Fig. 2, jedoch hier mit in Maximal-Auslenkposition für Rechtskurvenfahrt befindlicher Nachlaufachse, 3 AT 002 074 Ul3 shows the illustration according to FIG. 2, but here with the trailing axle in maximum deflection position for right-hand cornering, 3 AT 002 074 Ul

Fig. 4 die Darstellung gemäß Fig. 2, jedoch hier mit in Maximal-Auslenkposition für Linkskurvenfahrt befindlicher Nachlaufachse,4 shows the illustration according to FIG. 2, but here with the trailing axle located in the maximum deflection position for left-hand cornering,

Fig. 5 den Heckbereich eines Lastkraftwagen in Seitenansicht, mit einer nach erfindungsgemäßer Art (zweite Ausführungsform) angelenkten und gelenkten Hinterachse, die gegebenenfalls auch eine Vorlaufachse sein kann,5 shows the rear area of a truck in a side view, with a rear axle articulated and steered according to the type of the invention (second embodiment), which can optionally also be a leading axle,

Fig. 6 den Heckbereich des Lastkraftwagen von Fig. 5 in Draufsicht, wobei nur eine Achsseite dargestellt ist, undFig. 6 shows the rear area of the truck of Fig. 5 in plan view, only one axle side is shown, and

Fig. 7 das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung nach Art eines Blockschaltbildes.Fig. 7 shows the basic principle of the steering device according to the invention in the manner of a block diagram.

In den Figuren sind die beiden Längsträger des Fahrgestell-Rahmens des Lastkraftwagen mit 1 und 2 bezeichnet. Die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 vorhandene, ungelenkte, aber angetriebene Hinterachse ist mit 3 bezeichnet. Diese hat einen starren Achskörper 4, der oben mit einem mittig an ihm angeordneten Lagerkopf 5 an einem Dreieckslenker 6, dort einem im Kniebereich seiner beiden Schenkel 6/1, 6/2 gegebenen Lagerauge 6/3 mit eingebautem kugiigen Molekularlager angelenkt ist. Der Dreieckslenker 6 selbst ist an den freien äußeren Enden seiner beiden Schenkel 6/1, 6/2 über jeweils in Lageraugen 6/4, 6/5 aufgenommene Molekularlager mit zugehörigen Pratzengelenken an rahmenfesten Lagerböcken 7, 8 angelenkt. Unten sind am Achskörper 4, nahe zu dessen jeweiligem Ende hingerückt, zwei Federböcke 9, 10 angeordnet. Diese haben unten jeweils einen abragenden Anschlußflansch, an dem ein stabförmiger Längslenker 11 bzw. 12 angelenkt ist, und zwar über ein Pratzengelenk mit einem in ein vorderes Lagerauge des Längslenkers 11 bzw. 12 eingebauten Molekularlager. Hinten ist jeder der beiden Längslenker 11 bzw. 12 ebenfalls über ein Pratzengeienk mit einem in ein hinteres Lagerauge des Längslenkers eingebauten Molekularlager an einem rahmenfesten Lagerschild 13 bzw. 14 angelenkt. Zur Federung der Hinterachse 3 sind je Achsseite 4 AT 002 074 Ul zwei hydropneumatische Federbeine 15, 16 bzw. 17, 18 vorgesehen, die paarweise untenendig vor bzw. hinter dem Achskörper 4 am Federbock 9 bzw. 10 angelenkt sind, und zwar über Pratzengelenke mit in am unteren Ende von deren Hydraulikzylindern gegebenen Lageraugen eingebauten Molekularlagem. Obenendig ist jedes Federbein 15, 16 bzw. 17, 18 mit dem Kolben seines Hydraulikzylinders an einem rahmenfesten Federbock 19, 20, 21 22 abgestützt und befestigt. Die an der Hinterachse 3 gegebenen Räder sind mit 23 und 24 bezeichnet.In the figures, the two longitudinal beams of the chassis frame of the truck are designated 1 and 2. The unguided but driven rear axle in the embodiment according to FIGS. 1 to 4 is designated by 3. This has a rigid axle body 4, which is articulated at the top with a bearing head 5 arranged centrally on it at a wishbone 6, there a bearing eye 6/3 with built-in spherical molecular bearing in the knee region of its two legs 6/1, 6/2. The wishbone 6 itself is articulated at the free outer ends of its two legs 6/1, 6/2 via molecular bearings, each accommodated in bearing eyes 6/4, 6/5, with associated claw joints on bearing blocks 7, 8 fixed to the frame. Two spring brackets 9, 10 are arranged at the bottom of the axle body 4, close to its respective end. These each have a projecting connecting flange at the bottom, to which a rod-shaped trailing arm 11 or 12 is articulated, specifically via a claw joint with a molecular bearing built into a front bearing eye of the trailing arm 11 or 12. At the rear, each of the two trailing arms 11 and 12 is also articulated to a frame-mounted bearing plate 13 and 14 via a bracket with a molecular bearing built into a rear bearing eye of the trailing arm. For suspension of the rear axle 3, two hydropneumatic suspension struts 15, 16 and 17, 18 are provided on each axle side 4 AT 002 074 Ul, which are articulated in pairs at the bottom in front of or behind the axle body 4 on the suspension bracket 9 and 10, respectively, via claw joints in molecular bearings installed at the lower end of their hydraulic cylinders. At the top, each strut 15, 16 or 17, 18 is supported and fastened with the piston of its hydraulic cylinder to a spring bracket 19, 20, 21 22 fixed to the frame. The wheels on the rear axle 3 are designated 23 and 24.

Die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 vorhandene, insgesamt mit 25 be-zeichnete Nachlaufachse kann angetrieben oder nicht angetrieben sein, ist aber in jedem Fall lenkbar am Fahrgestelirahmen angelenkt, und zwar in erfindungsgemäßer Art.The trailing axle designated 25 in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 4 can be driven or not driven, but is in each case steerably articulated on the chassis frame, in the manner according to the invention.

Die Nachlaufachse 25 ist vorzugsweise identisch wie die Hinterachse 3 ausgebildet. Demzufolge ist deren mit 26 bezeichneter Achskörper ebenfalls gleich wie jener (4) der Hinterachse 3 ausgebildet. Für die obere Führung und Anlenkung der Nachlaufachse 25 kommt ein Dreieckslenker 27 zur Anwendung, der vorzugsweise gleich jenem (6) für die Anlenkung der Hinterachse 3 ist. Demzufolge weist auch dieser Dreieckslenker 27 zwei Schenkel 27/1, 27/2 mit an deren freien Enden gegebenen Lageraugen 27/3, 27/4 auf. Der Dreieckslenker 27 ist auch hier über Pratzengelenke mit in den Lageraugen 27/3, 27/4 aufgenommenen Molekularlagern an rahmenfesten Lagerböcken 28, 29 angelenkt. An diesem Dreieckslenker 27 ist die Nachlaufachse 25 über einen oben mittig an ihrem Achskörper 26 angeordneten Lagerkopf 30 angelenkt, und zwar an einem im Kniebereich seiner beiden Schenkel 27/1, 27/2 gegebenen Lagerauge 27/5 mit eingebautem kugligen Molekularlager. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Nachlaufachse 25 um das Zentrum dieser kugelförmigen Lagerverbindung sowohl rotatorisch verschwenkbar ist als auch wippende Pendelbewegungen ausführen kann. Außer diesem Dreieckslenker 27 umfaßt die Achsanlenkung zwei untere, längenvariable Längslenker 31, 32. Jeder dieser beiden jeweils gleich ausgebildeten Längslenker 31, 32 besteht aus einem Basiselement 31/1, 32/1 und einer demgegenüber von Anschlag zu Anschlag aus- und wie- 5 AT 002 074 Ul dereinfahrbaren Stellstange 31/2, 32/2. Außerdem weist jeder der beiden Längslenker 31, 32 einenendes ein vorderes Lagerauge 31/3, 32/3 und andernendes ein hinteres Lagerauge 31/4, 32/4 auf. Einenendes ist jeder der beiden Längslenker 31, 32 über ein Pratzengelenk mit einem in das Lagerauge 31/3 bzw. 32/3 eingebauten kugligen Molekularlager an einem Anschlußflansch vorzugsweise jenes Lagerschildes 13 bzw. 14 angelenkt, an dem auch ein die Hinterachse 3 führender Längslenker 11 bzw. 12 angelenkt ist. Andernendes ist an jedem der beiden Längslenker 31, 32 der Achskörper 26 der Nachlaufachse 25 unten angelenkt, und zwar über jeweils ein Pratzengelenk mit einem in das hintere Lagerauge 31/4 bzw. 32/4 eingebauten kugligen Molekularlager. Dabei ist jedes der besagten Pratzengelenke jeweils an einem nach unten abragenden Anschlußflansch 33/1 bzw. 34/1 eines unten am Achskörper 26 angeordneten Federbockes 33 bzw. 34 befestigt. Die an der Nachlaufachse 25 angeordneten, Zwillings- oder einzelbereiften Räder sind mit 35 und 36 bezeichnet.The trailing axle 25 is preferably identical to the rear axle 3. Accordingly, their axle body, designated by 26, is likewise designed in the same way as that (4) of the rear axle 3. For the upper guidance and articulation of the trailing axle 25, a wishbone 27 is used, which is preferably the same as that (6) for the articulation of the rear axle 3. Accordingly, this wishbone 27 also has two legs 27/1, 27/2 with bearing eyes 27/3, 27/4 provided at their free ends. The wishbone 27 is also articulated here via claw joints with molecular bearings accommodated in the bearing eyes 27/3, 27/4 on bearing blocks 28, 29 fixed to the frame. On this wishbone 27, the trailing axle 25 is articulated via a bearing head 30 arranged centrally in the middle of its axle body 26, specifically on a bearing eye 27/5 in the knee region of its two legs 27/1, 27/2 with a built-in spherical molecular bearing. This ensures that the trailing axle 25 can be pivoted about the center of this spherical bearing connection and can also perform rocking pendulum movements. In addition to this wishbone 27, the axle linkage includes two lower, variable-length trailing arms 31, 32. Each of these two trailing arms 31, 32, each of the same design, consists of a base element 31/1, 32/1 and one in contrast from and to 5 AT 002 074 Ul retractable adjusting rod 31/2, 32/2. In addition, each of the two trailing arms 31, 32 has one end of a front bearing eye 31/3, 32/3 and the other end of a rear bearing eye 31/4, 32/4. At one end, each of the two trailing arms 31, 32 is articulated via a claw joint with a spherical molecular bearing built into the bearing eye 31/3 or 32/3 on a connecting flange, preferably that end plate 13 or 14, on which also a trailing arm 11 leading the rear axle 3 or 12 is articulated. The other end is articulated on each of the two trailing arms 31, 32 of the axle body 26 of the trailing axle 25 at the bottom, specifically via a claw joint with a spherical molecular bearing built into the rear bearing eye 31/4 or 32/4. Each of the claw joints is attached to a downwardly projecting connecting flange 33/1 or 34/1 of a spring bracket 33 or 34 arranged at the bottom of the axle body 26. The twin or single-tire wheels arranged on the trailing axle 25 are designated 35 and 36.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 ist die dort dargestellte Hinterachse 37 samt ihren einzeln- oder zwillingsbereiften Rädern 38, 39 dem Aufbau nach gleich wie zum Beispiel die Nachlaufachse 25 ausgebildet und oben gleich wie diese über einen Dreiecksienker 40 am Fahrgestell-Rahmen angelenkt. Unterschiedlich zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel die untere Anlenkung der Hinterachse 37. Es kommen zwar auch hier zwei längen variable, von Anschlag zu Anschlag aus- und wiedereinfahrbare Längslenker 41, 42 zur Anwendung, die vorzugsweise gleich wie jene 31, 32 des Beispiels von Fig. 1 bis 4 ausgestaltet und einenendes an rahmenfesten Lagerböcken 43, 44 angelenkt sein können, jedoch sind diese Längsienker 41, 42 hier andernendes (hinten) nicht direkt an der Hinterachse 37, sondern jeweils fliegend am unteren Ende einer Pendelstange 45 bzw. 46 angelenkt. Jede dieser beiden Pendelstangen 45, 46 ist oben seitengeführt und schwenkbar in einem rahmenfesten Lagerbock 47, 48 gelagert. Am unteren Ende jeder der beiden Pendelstangen 45, 46 ist vorne das eine Ende eines Längslenkers 41 bzw. 42 und hinten das eine Ende einer starren stabförmigen Schubstange 49 bzw. 50 angelenkt, welche die Verbindung zwischen Längslen- 6 AT 002 074 Ul ker 41 bzw. 42 und Achse 37 herstellt. Vorne ist jede der beiden Schubstangen 49, bzw. 50 über ein Pratzengelenk mit einem in ein vorderes Lagerauge 49/1 bzw. 50/1 eingebauten kugiigen Molekularlager an der zugehörigen Pendelstange 45 bzw. 46 angelenkt. Hinten ist jede der beiden Schubstangen 49 bzw. 50 ebenfalls über ein Pratzengelenk mit einem in ein hinteres Lagerauge 49/2 bzw. 50/2 eingebauten kugiigen Molekularlager unten am Achskörper 51 der Hinterachse 37 angelenkt.In the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6, the rear axle 37 shown there, together with its individually or twin-tired wheels 38, 39, is constructed in the same way as, for example, the trailing axle 25 and articulated at the top like this via a triangular link 40 on the chassis frame. Different to the embodiment according to FIGS. 1 to 4 in this embodiment is the lower linkage of the rear axle 37. Two length-variable longitudinal links 41, 42, which are preferably the same as those 31, are also used here, which can be extended and retracted from stop to stop 1, 4 of the example from FIGS. 1 to 4 and one end can be articulated on bearing blocks 43, 44 fixed to the frame, but these longitudinal links 41, 42 are other ends here (rear) not directly on the rear axle 37, but rather in each case overhung at the lower end of a pendulum rod 45 and 46 articulated. Each of these two pendulum rods 45, 46 is side-guided at the top and is pivotally mounted in a frame-fixed bearing block 47, 48. At the lower end of each of the two pendulum rods 45, 46 is articulated one end of a trailing arm 41 or 42 at the front and one end of a rigid rod-shaped push rod 49 or 50 at the rear, which connects the link between the trailing arm 41 or 41 AT 002 074 Ul 42 and axis 37. Each of the two push rods 49 and 50 is articulated at the front to the associated pendulum rod 45 and 46 via a claw joint with a spherical molecular bearing built into a front bearing eye 49/1 and 50/1. At the rear, each of the two push rods 49 and 50 is also articulated via a claw joint with a spherical molecular bearing installed in a rear bearing eye 49/2 and 50/2 at the bottom of the axle body 51 of the rear axle 37.

Unabhängig von der Art der Anlenkung kann jeder der beiden Längslenker 31, 32 (Fig. 1 bis 4) bzw. 41, 42 (Fig. 5, 6) durch eine hydraulisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit gebildet sein, wobei der jeweilige Zylinder das Basiselement und der jeweilige Kolben die gegenüber dem Basiselement aus- und wiedereinfahrbare Stellstange bildet. Alternativ hierzu könnte jeder der beiden Längslenker 31, 32 bzw. 41, 42 auch elektromotorisch verstellbar sein und beispielsweise aus einem hülsenförmigen Basiselement mit daran befestigtem, eine Schnecke antreibenden Elektromotor bestehen, welche Schnecke in Eingriff mit einer Gewindespindel steht, die die Stellstange oder ein Teil derselben bildet und in dem hülsenförmigen Basiselement geführt ist. Elektrische Endschalter bestimmen in diesem Fall die eingefahrenste und ausgefahrenste Endposition, in die die Stellstange durch den elektromotorischen Schneckentrieb bringbar ist.Regardless of the type of articulation, each of the two trailing arms 31, 32 (FIGS. 1 to 4) or 41, 42 (FIGS. 5, 6) can be formed by a hydraulically actuated piston-cylinder unit, the respective cylinder being the Base element and the respective piston which forms the retractable and retractable control rod relative to the base element. As an alternative to this, each of the two trailing arms 31, 32 or 41, 42 could also be adjustable by an electric motor and, for example, consist of a sleeve-shaped base element with an electric motor that drives a worm and fastens to it the same forms and is guided in the sleeve-shaped base element. In this case, electrical limit switches determine the retracted and extended end position into which the actuating rod can be brought by the electromotive worm drive.

Weitere Bestandteile der Einrichtung für die Lenkung der Hinterachse 25 bzw. 37 sind - wie aus Fig. 7 ersichtlich - eine elektronische Steuereinheit 52, die von einem den Lenkeinschlag ot der Vorderräder 53, 54 des Fahrzeuges erfassenden Sensor 55 ein Signal 56 erhält, außerdem von einem Geschwindigkeitsmeßgerät oder Tachometer 57 ein Fahrgeschwindigkeitssignal 58 erhält und weiterhin von einem den Ausstellwinkel ß der gelenkten Hinterachse 25 bzw. 37 erfassenden Sensor 59 ein Lenkwinkelsignal 60 erhält. Desweiteren ist eine Steuereinheit 61 vorhanden, bei der es sich je nach Ausgestaltung der Längslenker 31, 32 bzw. 41, 42 um hydraulische Steuerkreise mit Druckmittelversorgung, elektrohydraulischen Steuerventilen und dergleichen Steuerorganen, oder um Stromkreise mit elektrischen Verstärkereinheiten und dergleichen Steuerorgane handeln kann, mit denen die Längslen- 7 AT 002 074 Ul ker 31, 32 bzw. 41, 42 für eine Lenkung der Hinterachse 25 bzw. 37 betätigbar sind. Unabhängig von ihrer Ausgestaltung erhalten die Organe der Steuereinheit 61 ihre Arbeitsbefehle über eine Leitung 62 von der elektronischen Steuereinheit 52.Further components of the device for the steering of the rear axle 25 and 37 are - as can be seen from FIG. 7 - an electronic control unit 52 which receives a signal 56 from a sensor 55 which detects the steering angle ot of the front wheels 53, 54 of the vehicle, and also from receives a speed signal 58 from a speed measuring device or tachometer 57 and also receives a steering angle signal 60 from a sensor 59 which detects the deployment angle β of the steered rear axle 25 or 37. Furthermore, there is a control unit 61, which, depending on the design of the trailing arms 31, 32 or 41, 42, can be hydraulic control circuits with pressure medium supply, electrohydraulic control valves and the like control elements, or circuits with electrical amplifier units and the like control elements with which the longitudinal steering 7 AT 002 074 Ul ker 31, 32 and 41, 42 for steering the rear axle 25 and 37 are actuated. Regardless of their configuration, the organs of the control unit 61 receive their work commands via a line 62 from the electronic control unit 52.

Die erfindungsgemäße Lenkstrategie für die gelenkte Hinterachse 25 bzw. 37 besteht darin, daß von der elektronischen Steuereinheit 52 lenkwinkel- und geschwindigkeitsabhängig Signale an die Steuerorgane der Steuereinheit 61 ausgebbar und dadurch die Stellstangen 31/2, 32/2 bzw. 41/2, 42/2 der Längslenker 31, 32 bzw. 41, 42 derart steuerbar sind, daß - für Geradeausfahrt oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeitswelle, zum Beispiel 40 km/h, die Stellstangen 31/2, 32/2 bzw. 41/2, 42/2 beider Längslenker 31, 32 bzw. 41, 42 in eingefahrenster Position auf Anschlag verblockt sind (siehe zum Beispiel Fig. 1 und 2), und - für Kurvenfahrt unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle von zum Beispiel 40 km/h die Achse 25 bzw. 37 a) kurveninnenseitig an dem dortigen Längslenker mit seiner in eingefahrenster Position auf Anschlag verblockten Stellstange abgestützt bleibt (31, Fig. 3 und 7; 32, Fig. 4), aber b) kurvenaußenseitig durch Ausfahren der Stellstange nur des kurvenäußeren Längslenkers (32, Fig. 3 und 7; 31, Fig. 4) nach hinten verschoben und dabei gleichzeitig der Achskörper 26 bzw. 51 um den oberen Schwenkpunkt - Lagerstelle 27/5 bzw. 40/5 des Dreieckslenkers 27 bzw. 40 - rotatorisch verschwend und unten nach hinten ausgekippt wird.The steering strategy according to the invention for the steered rear axle 25 and 37 consists in that, depending on the steering angle and speed, signals can be output by the electronic control unit 52 to the control elements of the control unit 61 and thereby the actuating rods 31/2, 32/2 or 41/2, 42 / 2 of the trailing arms 31, 32 and 41, 42 are controllable in such a way that - for driving straight ahead above a certain speed wave, for example 40 km / h, the control rods 31/2, 32/2 or 41/2, 42/2 both trailing arms 31, 32 and 41, 42 are blocked in the retracted position on the stop (see, for example, Fig. 1 and 2), and - for cornering below a certain speed threshold of, for example, 40 km / h, the axle 25 or 37 a ) remains supported on the inside of the curve on the trailing arm there with its adjusting rod blocked in the retracted position to the stop (31, Fig. 3 and 7; 32, Fig. 4), but b) on the outside of the curve by extending the adjusting rod only of the curve Outer trailing arms (32, Fig. 3 and 7; 31, Fig. 4) moved to the rear and at the same time the axle body 26 or 51 about the upper pivot point - bearing point 27/5 or 40/5 of the wishbone 27 or 40 - rotatably wasted and tipped backwards at the bottom.

In Fig. 7 ist die Achse 25 außer in Stellung für Geradeausfahrt auch in einer Stellung für Kurvenfahrt gezeigt, in der der entsprechend ausgelenkte Achskörper mit 26’ bezeichnet ist. 8 AT 002 074 UlIn FIG. 7, the axis 25 is shown in a position for cornering, in addition to the position for straight travel, in which the correspondingly deflected axle body is designated by 26 ′. 8 AT 002 074 Ul

Dabei ist das Lenkungssystem vorzugsweise bis zu einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle von zum Beispiel 20 km/h voll wirksam, das heißt, die Hinterachse 25 bzw. 37 kann bei einer Fahrgeschwindigkeit kleiner/gleich 20 km/h durch entsprechende Befehle der elektronischen Steuereinheit 52 und entsprechende Umsetzung derselben durch die Organe der Steuereinheit 61 auf ihren maximalen Ausstellwinkel ß von zum Beispiel 12° ausgelenkt werden, wobei diese Auslenkung der Hinterachse 25 bzw. 37 von der Steuereinheit 52 proportional zum Lenkeinschlagwinkel cc der Vorderräder 53, 54 und dem hiervon durch Sensor 55 gemeldeten Lenkeinschlagsignal 56 gesteuert wird. Zwischen einer mittleren Fahrgeschwindigkeitsschwelle von zum Beispiel 20 km/h und einer oberen Geschwindigkeitsschweile von zum Beispiel 40 km/h wird der Ausstellwinkel ß der Hinterachse 25 bzw. 37 vorzugsweise umgekehrt proportional zur Geschwindigkeitszunahme reduziert, um dann bei Überschreiten der besagten oberen Geschwindigkeitsschwelle auf Null zu gehen, das heißt, die Hinterachse 25 bzw. 37 dann wieder ihre unausgestellte Normalstellung für Geradeausfahrt eingenommen hat, in der sie dann über die beiden in eingefahrenster Stellung verblockten Längslenker wieder gehalten bleibt. Mit Signalen 63 werden der elektronischen Steuereinheit 52 das Funktionieren oder auch Fehlfunktionen der Organe der Steuereinheit 61 gemeldet.The steering system is preferably fully effective up to a certain speed threshold of, for example, 20 km / h, that is to say that the rear axle 25 or 37 can operate at a speed of less than or equal to 20 km / h by means of appropriate commands from the electronic control unit 52 and appropriate implementation the same are deflected by the organs of the control unit 61 to their maximum opening angle β of, for example, 12 °, this deflection of the rear axle 25 or 37 by the control unit 52 being proportional to the steering angle cc of the front wheels 53, 54 and the steering angle signal reported by sensor 55 56 is controlled. Between an average driving speed threshold of, for example, 20 km / h and an upper speed range of, for example, 40 km / h, the opening angle β of the rear axle 25 or 37 is preferably reduced in inverse proportion to the increase in speed, in order then to zero when said upper speed threshold is exceeded go, that is, the rear axle 25 or 37 then has returned to its unextended normal position for straight-ahead driving, in which it then remains held again via the two trailing arms blocked in the retracted position. The functioning or also malfunction of the organs of the control unit 61 are reported to the electronic control unit 52 with signals 63.

Zur Federung der gelenkten Hinterachse 25 bzw. 37 sind je Achsseite zwei hydro-pneumatische Federbeine 64, 65 bzw. 66, 67 vorgesehen, von denen jedes aus einem Hydraulikzylinder und einem Kolben besteht. Diese Federbeine sind je Achsseite paarweise untenendig vor bzw. hinter dem Achskörper 26 bzw. 51 der Achse 25 bzw. 37 am Federbock 33 bzw. 34 angelenkt, und zwar jeweils über ein am unteren Ende eines Hydraulikzylinders gegebenes Lagerauge mit eingebettetem kugligen Molekularlager, das Teil eines Pratzengelenkes 68, 69 ist, das wiederum an entsprechenden Anlageflächen des jeweiligen Federbockes 33, 34 abgestützt und befestigt ist. Obenendig ist jedes Federbein 64, 65 bzw. 66, 67 mit seinem Kolben an einem rahmenfesten Federbock 70, 71 abgestützt. 9 AT 002 074 UlFor suspension of the steered rear axle 25 and 37, two hydro-pneumatic struts 64, 65 and 66, 67 are provided on each axle side, each of which consists of a hydraulic cylinder and a piston. These struts are hinged on each axle side in pairs at the bottom in front of or behind the axle body 26 or 51 of the axle 25 or 37 on the spring bracket 33 or 34, respectively via a bearing eye at the lower end of a hydraulic cylinder with embedded spherical molecular bearing, the part is a claw joint 68, 69, which in turn is supported and fastened on corresponding contact surfaces of the respective spring bracket 33, 34. At the top, each strut 64, 65 or 66, 67 is supported with its piston on a frame-fixed spring bracket 70, 71. 9 AT 002 074 Ul

Die Hydraulikzylinder aller Federbeine der Hinterachse 37 bzw. aller Hinterachsen 3, 25 des Fahrzeuges sind in nicht dargestellter Weise über ein Leitungssystem mit Gasdruckspeichern verbunden, wobei das in diesen Gasdruckspeichern befindliche Gas als Feder wirkt und die Ölsäulen im Leitungssystem das Übertragungsmedium der Gasfederkräfte auf die Hydraulikzylinder der Federbeine bilden. Eine Hydraulikversorgungsanlage mit entsprechend ausgebildeten Regel- und Steuerorganen, Schaltventilen und dergleichen sorgt für eine entsprechende Befüllung und Regelung des Öldrucks im Hydrauliksystem. 10The hydraulic cylinders of all the struts of the rear axle 37 and all rear axles 3, 25 of the vehicle are connected in a manner not shown via a line system to gas pressure accumulators, the gas in these gas pressure accumulators acting as a spring and the oil columns in the line system the transmission medium of the gas spring forces to the hydraulic cylinders of the struts. A hydraulic supply system with appropriately trained regulating and control elements, switching valves and the like ensures appropriate filling and regulation of the oil pressure in the hydraulic system. 10th

Claims (9)

AT 002 074 Ul Ansprüche 1. Anlenkung und Lenkung einer angetriebenen oder nicht angetriebenen starren Hinterachse eines Nutzfahrzeuges, insbesondere Vor- oder Nachiaufachse eines Schwerlastkraftwagen, gekennzeichnet durch die Kombination einer I a) Achsanlenkung, bestehend aus einem oberen, mit seinen Schenkelenden am Fahrzeugrahmen (1, 2) angelenkten Dreieckslenker (27 bzw. 40) und zwei unteren Längslenkern (31, 32; 41, 42, 49, 50), wobei die Achse (25 bzw. 37) mit einem oben mittig an ihrem Achskörper (26; 51) gegebenen Lagerkopf (30) am Dreieckslenker (27 bzw. 40), dort dem als Lager (27/5; 40/5) ausgebildeten Schenkelkniebereich angelenkt ist, und wobei die Längslenker gleich ausgebildet sind und jeder derselben aus einem Basiselement (31/1, 32/1 bzw. 41/1, 42/1) und einer demgegenüber von Anschlag zu Anschlag aus- und wiedereinfahrbaren Stellstange (31/2, 32/2 bzw. 41/2, 42/2) besteht sowie einenendes am Fahrzeugrahmen und andernendes entweder direkt unten am Achskörper angelenkt oder einem Ende einer fliegend am Fahrzeugrahmen aufgehängten und andernendes unten am Achskörper angelenkten Schubstange (49, 50) abgestützt ist, mit einer b) Achs-Lenkeinrichtung, umfassend eine elektronische Steuereinheit (52), durch die lenkwinkel- und geschwindigkeitsabhängig Signale an Steuerorgane (61) ausgebbar und durch diese die Stellstangen (31/2, 32/2 bzw. 41/2, 42/2) der beiden Längslenker (31, 32 bzw. 41, 42) derart steuerbar sind, daß - für Geradeausfahrt oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle die Stellstangen beider Längslenker in eingefallenster Position auf Anschlag verblockt sind, und 11 AT 002 074 Ul - für Kurvenfahrt unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle die Achse (25 bzw. 37) a) kurveninnenseitig an dem dortigen Längslenker mit seiner in eingefallenster Position verblockten Stellstange abgestützt bleibt, aber b) kurvenaußenseitig durch Ausfahren der Stellstange nur des kurvenäußeren Längslenkers nach hinten verschoben und dabei gleichzeitig der Achskörper (26 bzw. 51) um den oberen Lagerschwenkpunkt (27/5 bzw. 40/5) des Dreieckslenkers (27 bzw. 40) rotatorisch verschwenkt und unten nach hinten ausgekippt wird.AT 002 074 Ul Claims 1. Linkage and steering of a driven or non-driven rigid rear axle of a commercial vehicle, in particular front or rear axle of a heavy goods vehicle, characterized by the combination of a I) axle linkage consisting of an upper one with its leg ends on the vehicle frame (1st , 2) articulated wishbones (27 or 40) and two lower trailing arms (31, 32; 41, 42, 49, 50), the axle (25 or 37) having a top center on its axle body (26; 51) given bearing head (30) on the wishbone (27 or 40), where the leg knee area designed as a bearing (27/5; 40/5) is articulated, and the longitudinal links are of identical design and each of them consists of a base element (31/1, 32/1 or 41/1, 42/1) and an adjusting rod (31/2, 32/2 or 41/2, 42/2) that can be extended and retracted from stop to stop, as well as one end on the vehicle frame and another end either directly at the bottom of the axle beam is articulated or one end of a push rod (49, 50) which is suspended from the vehicle frame and is hinged at the bottom on the axle body, with a b) axle steering device, comprising an electronic control unit (52) through which signals to control elements (depending on the steering angle and speed) 61) can be output and through this the control rods (31/2, 32/2 or 41/2, 42/2) of the two trailing arms (31, 32 or 41, 42) can be controlled in such a way that - for driving straight ahead above a certain one Speed threshold, the control rods of both trailing arms are blocked in the most collapsed position as far as the stop, and 11 AT 002 074 Ul - for cornering below a certain speed threshold, the axle (25 or 37) a) remains supported on the inside of the curve on the trailing arm with its adjusting rod blocked in the most collapsed position , but b) on the outside of the curve by extending the adjusting rod only the trailing arm on the outside of the curve towards the rear s shifted and at the same time the axle body (26 or 51) is pivoted about the upper pivot point (27/5 or 40/5) of the wishbone (27 or 40) and tilted downwards to the rear. 2. Hinterachs-Anlenkung und -Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Längslenker (31, 32 bzw. 41, 42) durch eine hydraulisch beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit gebildet ist, wobei der jeweilige Zylinder das Basiselement und der jeweilige Kolben die demgegenüber aus- und einfahrbare Stellstange bildet.2. rear axle articulation and steering according to claim 1, characterized in that each of the two trailing arms (31, 32 or 41, 42) is formed by a hydraulically actuated piston-cylinder unit, the respective cylinder being the base element and the respective pistons which, in contrast, extend and retractable actuating rod. 3. Hinterachs-Anlenkung und -Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Längslenker (31, 32 bzw. 41, 42) elektromotorisch verstellbar ist und aus einem hülsenförmigen Basiselement mit daran angeordnetem Elektromotor mit von diesem angetriebener Schnecke besteht, die in eine Gewindespindel eingreift, die die Stellstange oder ein Teil derselben bildet, welche in dem hülsenförmigen Basiselement aus- und wiedereinfahrbar ist.3. rear axle articulation and steering according to claim 1, characterized in that each of the two trailing arms (31, 32 or 41, 42) is adjustable by an electric motor and consists of a sleeve-shaped base element with an electric motor arranged thereon with a screw driven by it, which engages in a threaded spindle which forms the adjusting rod or a part thereof, which can be extended and retracted in the sleeve-shaped base element. 4. Hinterachs-Anlenkung und -Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (27/1, 27/2) des Dreieckslenkers (27) jeweils über ein Pratzengelenk mit einem in ein endseitiges Lagerauge (27/3, 27/4) eingebetteten Molekularlager am Fahrzeugrahmen, dort an entsprechenden Lagerböcken (28, 29) angelenkt sind. 12 AT 002 074 Ul4. rear axle articulation and steering according to claim 1, characterized in that the two legs (27/1, 27/2) of the wishbone (27) each via a claw joint with an end bearing eye (27/3, 27 / 4) embedded molecular bearings on the vehicle frame, where they are articulated on corresponding bearing blocks (28, 29). 12 AT 002 074 Ul 5. Hinterachs-Anlenkung und -Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Achskörper (26 bzw. 51) mit einem zentral nach oben abragenden Lagerkopf (30) in ein kugliges Molekularlager eingreift, das im knieseitigen Lagerauge (27/5 bzw. 40/5) des Dreieckslenkeres (27 bzw. 40) eingebettet ist und die erforderliche Tragfähigkeit und Beweglichkeit zwischen Achse (25 bzw. 37) und Dreieckslenker (27 bzw. 40) gewährleistet.5. rear axle articulation and steering according to claim 1, characterized in that the axle body (26 or 51) engages with a centrally upwardly projecting bearing head (30) in a spherical molecular bearing which in the knee-side bearing eye (27/5 or 40/5) of the wishbone (27 or 40) is embedded and ensures the required load-bearing capacity and mobility between the axle (25 or 37) and the wishbone (27 or 40). 6. Hinterachs-Anlenkung und -Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Längslenker (31, 32 bzw. 41, 42) an jedem seiner beiden Enden ein Lagerauge mit einem eingebetteten Molekularlager aufweist, das Teil eines Pratzengelenkes ist, über das der betreffende Längslenker am Fahrzeugrahmen, dort einem entsprechenden Lagerbock (13 bzw. 14) bzw. am Achskörper (26, 51) oder einer, eine der beiden Schubstangen (49, 50) lagernden Pendelstange (45 bzw. 46) angelenkt ist.6. rear axle articulation and steering according to claim 1, characterized in that each of the two trailing arms (31, 32 or 41, 42) has at each of its two ends a bearing eye with an embedded molecular bearing, which is part of a claw joint, about that the respective trailing arm is articulated on the vehicle frame, there a corresponding bearing block (13 or 14) or on the axle body (26, 51) or one of the two push rods (49, 50) supporting pendulum rod (45 or 46). 7. Hinterachs-Anlenkung und -Lenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch deren Kombination mit einer Achsfederung, gebildet durch je Achsseite ein Paar von hydropneumatischen Federbeinen (64, 65; 66, 67), die unten vorn bzw. hinten am Achskörper (26 bzw. 51) und oben an rahmenfesten Konterböcken (70, 71) angelenkt sind.7. rear axle articulation and steering according to claim 1, characterized by their combination with an axle suspension, formed by each axle side, a pair of hydropneumatic struts (64, 65; 66, 67), the front or rear of the axle body (26 or . 51) and are articulated at the top on frame brackets (70, 71). 8. Hinterachs-Anlenkung und -Lenkung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes hydropneumatische Federbein (64, 65, 66, 67) einen Hydraulikzylinder und einen Kolben aufweist, wobei die Hydraulikzylinder über ein Leitungssystem mit Gasdruckspeichern verbunden sind und das in den Gasdruckspeichern befindliche Gas als Feder wirkt und die Ölsäulen im Leitungssystem das Übertragungsmedium der Gasfederkräfte auf die Hydraulikzylinder bilden, und wobei eine Ölversorgungsanlage für eine geregelte Befüllung des Hydrauliksystems sowie entsprechende Druckregelung des Hydrauliköls vorgesehen ist. 13 AT 002 074 Ul8. rear axle articulation and steering according to claim 7, characterized in that each hydropneumatic shock absorber (64, 65, 66, 67) has a hydraulic cylinder and a piston, the hydraulic cylinders being connected via a line system to gas pressure accumulators and in the gas pressure accumulators located gas acts as a spring and the oil columns in the line system form the transmission medium of the gas spring forces to the hydraulic cylinders, and an oil supply system is provided for a controlled filling of the hydraulic system and corresponding pressure control of the hydraulic oil. 13 AT 002 074 Ul 9. Hinteraohs-Anlenkung und -Lenkung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes hydropneumatische Federbein (64, 65, 66, 67) am unteren Ende seines Hydraulikzylinders ein Lagerauge mit eingebettetem kugligen Molekularlager aufweist, das Teil eines Pratzengelenkes (68, 69) ist, über das das jeweilige Federbein am Achskörper (26 bzw. 51), dort einem Federbock (33 bzw. 34) angelenkt ist, und daß jedes hydropneumatische Federbein (64, 65, 66, 67) mit dem oberen Ende seines Kolbens an einem rahmenfesten Federbock (70, 71) abgestützt befestigt ist. 149. Hinteraohs articulation and steering according to claim 7, characterized in that each hydropneumatic spring strut (64, 65, 66, 67) at the lower end of its hydraulic cylinder has a bearing eye with embedded spherical molecular bearing, which is part of a claw joint (68, 69) is, via which the respective spring strut is articulated on the axle body (26 or 51), there a spring bracket (33 or 34), and that each hydropneumatic spring strut (64, 65, 66, 67) with the upper end of its piston on one frame-fixed spring bracket (70, 71) is attached supported. 14